JP4637933B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、運転者により操舵ハンドルに加えられる操舵トルクを、モータを駆動することにより軽減する電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、電動パワーステアリング装置のマイクロコンピュータが故障した場合に安全性を確保する手段として、操舵トルクの方向とモータの駆動方向の一致、不一致を判定し、不一致の場合はモータの駆動を禁止するインターロック手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような従来の装置によれば、運転者の操舵による操舵トルクを検出し、この検出した操舵トルクに対応する操舵トルク信号に基づいて目標モータ電流を演算し、この目標モータ電流に基づいてモータを駆動して運転者による操舵トルクを軽減する。一方、インターロック手段は、前述の操舵トルク信号に対して駆動禁止領域を算出し、操舵トルク信号が右方向若しくは中立であれば左方向の駆動は禁止とし、操舵トルク信号が左方向若しくは中立であれば右方向の駆動は禁止とし、運転者の操舵トルクを軽減する方向にはモータの駆動を行い、運転者の操舵トルクを増大する方向にはモータの駆動を禁止するものである。

特許第２８９１０６９号公報

しかしながら、前述した従来の装置では、目標モータ電流の演算に用いる操舵トルク信号と、インターロック手段に用いる操舵トルク信号とに差が生じる場合があり、このため、操舵トルク信号が短い周期で変化する場合は、目標モータ電流の演算が正しく行われているにも関わらず、インターロック手段が駆動禁止領域であると判定して、モータの駆動が停止することがあった。その結果、ステアリング系の安定性の確保や所望の操舵フィーリングの設定ができないという課題があった。

又、目標モータ電流の演算に用いる操舵トルク信号と、インターロック手段に用いる操舵トルク信号との差が所定の値よりも小さくなるように目標モータ電流の設定範囲を制限する場合には、所望の操舵フィーリングの設定ができないという課題があった。

この発明は、従来の装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、ステアリング系の安定性を確保し且つ所望の操舵フィーリングの設定を可能とした電動パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。

この発明による電動パワーステアリング装置は、車両の運転者により操舵ハンドルを介してステアリング系に加えられた操舵トルクをモータの駆動力により軽減するようにした電動パワーステアリング装置であって、前記操舵トルクを検出してその操舵トルクに対応した操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出器と、前記操舵トルク検出器から出力された前記操舵トルク信号にフィルタリング処理を施しそのフィルタリング処理した操舵トルク信号を出力する第１のフィルタ手段と、前記第１のフィルタ手段から出力された前記操舵トルク信号が入力されその入力された操舵トルク信号に基づいたモータ駆動信号を出力する制御手段と、前記操舵トルク検出器から出力された前記操舵トルク信号にフィルタリング処理を施しそのフィルタリング処理した操舵トルク信号を出力する第２のフィルタ手段と、前記第２のフィルタ手段から出力された前記操舵トルク信号が入力されその入力された前記操舵トルク信号に基づいた前記モータの駆動を制限するモータ駆動禁止信号を出力するインターロック手段と、前記制御手段から出力された前記モータ駆動信号と前記インターロック手段から出力された前記モータ駆動禁止信号とに基づいて前記モータを駆動するモータ駆動手段とを備え、前記第２のフィルタ手段は、前記制御手段に入力される前記第１のフィルタ手段からの前記操舵トルク信号と前記インターロック手段に入力される前記第２のフィルタ手段からの前記操舵トルク信号との差を低減するように前記フィルタリング処理を行なうものである。

この発明による電動パワーステアリング装置は、望ましくは、前記第１のフィルタ手段のフィルタ特性を前記車両若しくは前記運転者の状態に基づいて動的に変化させる第１のフィルタ特性調整手段を備えるものである。

又、この発明による電動パワーステアリング装置は、望ましくは、前記第１のフィルタ特性調整手段は、前記第１のフィルタ手段のフィルタ特性と共に前記第２のフィルタ手段のフィルタ特性を変化させるように構成されるものである。

又、この発明による電動パワーステアリング装置は、望ましくは、前記第２のフィルタ手段のフィルタ特性を前記車両若しくは前記運転者の状態に基づいて動的に変化させる第２のフィルタ特性調整手段を備えるものである。

更に、この発明による電動パワーステアリング装置は、望ましくは、前記第１のフィルタ手段は前記車両に搭載された第１のマイクロコンピュータにより構成され、前記第２のフィルタ手段はアナログ回路により構成されるものである。

更に、この発明による電動パワーステアリング装置は、望ましくは、前記第１のフィルタ手段は前記車両に搭載された第１のマイクロコンピュータにより構成され、前記第２のフィルタ手段は前記車両に搭載された第２のマイクロコンピュータにより構成されるものである。

この発明による電動パワーステアリング装置によれば、第２のフィルタ手段を、制御手段に入力される第１のフィルタ手段からの操舵トルク信号とインターロック手段に入力される第２のフィルタ手段からの操舵トルク信号との差を低減するようにフィルタリング処理を行なうようにしたので、ステアリング系の安定性を確保し且つ所望の操舵フィーリングの設定が可能となる。

先ず、この発明の基礎となる技術に基づく電動パワーステアリング装置について説明する。図２２は、この発明の基礎となる技術に基づく電動パワーステアリング装置を示す構成図である。図２２に於いて、操舵トルク検出器１は、車両の運転者が操舵ハンドルを介してステアリング系に加える操舵トルクを検出しこの検出した操舵トルクに対応した操舵トルク信号Ｓｔｒｑを出力する。

モータ２は、運転者の操舵トルクを軽減する駆動力をステアリング系に加える。第１のマイクロコンピュータ３は、操舵トルク検出器１からの操舵トルク信号Ｓｔｒｑに応じてモータ駆動信号Ｓｔｍｔｒを発生しモータ駆動手段５に入力する。モータ駆動手段５は、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒと後述するインターロック手段４からのモータ駆動禁止信号としての右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒ及び左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌとに基づいてモータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒを出力しモータ２を制御する。

第１のフィルタ手段３１は、操舵トルク検出器１の出力である操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理し出力信号Ｓｔｒｇｆ１を出力する。目標電流算出手段３２は、第１のフィルタ手段３１の出力信号Ｓｔｒｇｆ１から目標モータ電流Ｓｔｉを算出する。モータ駆動信号生成手段３３は、目標電流算出手段３２の出力である目標モータ電流Ｓｔｉからモータ２を駆動するためのモータ駆動信号Ｓｔｍｔｒを生成し出力する。前述の第１のフィルタ手段３１、目標電流算出手段３２、モータ駆動信号生成手段３３は、第１のマイクロコンピュータ３により構成されている。

インターロック手段４は、操舵トルク検出器１の出力に対応してモータ２の駆動に対する許可と禁止を判定し後述するモータ駆動禁止信号を出力する。尚、目標電流演算手段３２とモータ駆動信号生成手段３３とにより電動パワーステアリング装置の制御手段を構成している。

以上のように構成されたこの発明の基礎となる技術に基づく電動パワーステアリング装置に於いて、運転者が操舵ハンドル（図示せず）を操作すると、操舵トルク検出器１は運転者の操舵トルクを検出しその検出した操舵トルクに応じた操舵トルク信号Ｓｔｒｑを出力する。操舵トルク検出器１からの操舵トルク信号Ｓｔｒｑは、第１のマイクロコンピュータ３とインターロック手段４に夫々入力される。

第１のフィルタ手段３１は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理して操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１として出力する。尚、第１のフィルタ手段３１は、ステアリング系の安定性の確保（振動抑制）や操舵フィーリングの向上のために用いられている。尚、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性としての伝達関数は、例えば後述する図２に示される周波数特性を備えている。

目標電流算出手段３２は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆを用いて、目標モータ電流Ｓｔｉを算出する。尚、目標電流算出手段３２の入力として、車両の走行速度や、操舵速度などを用いても良い。モータ駆動信号生成手段３３は、目標モータ電流Ｓｔｉを、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒに変換して出力する。尚、モータ駆動信号の実現方法としては、例えばＰＷＭ（pulse-width modulation）方式やシリアル通信方式を用いる。

インターロック手段４は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑに対応して駆動禁止領域を設定する。図２３は、インターロック手段４に設定された駆動禁止領域の例を示す説明図である。図２３に於いて、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑ、縦軸は駆動方向を示す。図２３に示すように、操舵トルク信号Ｓｔｒｑが右方向若しくは中立の近傍（操舵トルク信号Ｓｔｒｑが「０」の近傍、以下同様）であれば、斜線の領域Ｐ１０に示すように左方向の所定範囲の駆動は禁止と判定し、操舵トルク信号Ｓｔｒｑが左方向若しくは中立付近であれば、斜線の領域Ｐ２０に示すように右方向の所定範囲の駆動は禁止と判定する。インターロック手段４は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑに基づいて右方向駆動禁止領域Ｂ１と判定すればモータ駆動禁止信号としての右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒを出力し、左方向駆動禁止領域Ａ１と判定すればモータ駆動禁止信号としての左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌを出力する。

モータ駆動手段５は、第１のマイクロコンピュータ３が出力するモータ駆動信号Ｓｔｍｔｒと、インターロック手段４が出力する右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒ及び左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌとに基づいて、モータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒを算出して出力しモータ２を駆動若しくは駆動停止の制御を行なう。図５は、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒと右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒと左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌとモータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒの関係を示す表であり、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒが示す駆動方向と、左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌが示す「許可」又は「禁止」と、右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒが示す「許可」又は「禁止」とに応じて、モータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒがモータ２に与える駆動方向又は駆動停止の制御内容が決定される。

例えば、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒが「右方向駆動」を示し、左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌが「許可」であり、右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒが「禁止」であれば、モータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒは「駆動停止」となる。即ち、この場合は、図２３に示す領域Ｂ１の範囲内に相当することとなる。尚、モータ駆動手段５は、一度、モータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒが「駆動停止」になると、それ以降はモータ駆動停止の状態を保持するように構成してもよい。

以上述べたように、運転者の操舵トルクを軽減する方向にはモータ２の駆動を行い、運転者の操舵トルクを増大する方向にはモータ２の駆動を禁止する電動パワーステアリング装置が実現される。

尚、インターロック手段４による駆動禁止領域は、前述の特許文献１に示されているようにモータ電流検出値によって変化するように構成する場合がある。図２４は、インターロック手段による駆動禁止領域をモータ電流検出値によって変化させるようにした場合の、この発明の基礎となる技術に基づく電動パワーステアリング装置を示す構成図である。図２４に於いて、モータ電流検出手段７は、モータ２に通流しているモータ電流を検出して、モータ電流検出値Ｓｍｍｔｒを出力する。インターロック手段４は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑとモータ電流検出値Ｓｍｍｔｒを入力として、モータ駆動禁止信号としての右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒと左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌを出力する。

図２５は、図２４に示すインターロック手段４に設定された駆動禁止領域の例を示す説明図である。図２５に於いて、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑ、縦軸はモータ電流検出値Ｓｍｍｔｒを示す。図２５に示すように、モータ電流検出値Ｓｍｍｔｒが「０」近傍の所定の範囲にある場合に、前述の図２３に示す左方向駆動禁止領域Ｐ１０及び右方向駆動禁止領域Ｐ２０の夫々の一部が駆動許可領域に変更され、その結果、斜線で示す左方向駆動禁止領域Ｐ１１及び右方向駆動禁止領域Ｐ２１が設定される。

又、インターロック手段４による駆動禁止領域を、モータ電流目標値によって変化させるように構成する場合がある。図２６は、インターロック手段による駆動禁止領域をモータ電流目標値によって変化させるようにした場合の、この発明の基礎となる技術に基づく電動パワーステアリング装置を示す構成図である。図２６に於いて、インターロック手段４は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑと第１のマイクロコンピュータ３が出力するモータ電流目標値Ｓｔｍｔｒを入力として、モータ駆動禁止信号としての右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒと左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌを出力する。

図２７は、図２６に示すインターロック手段４に設定された駆動禁止領域の例を示す説明図である。図２５に於いて、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑ、縦軸はモータ電流目標値Ｓｔｍｔｒを示す。図２７に示すように、モータ電流検出値Ｓｔｍｔｒが「０」近傍の所定の範囲にある場合に、前述の図２３に示す左方向駆動禁止領域Ｐ１０及び右方向駆動禁止領域Ｐ２０の夫々の一部が駆動許可領域に変更され、その結果、斜線で示す左方向駆動禁止領域Ｐ１２及び右方向駆動禁止領域Ｐ２２が設定される。

以上述べたこの発明の基礎となる技術に基づく電動パワーステアリング装置の場合、目標モータ電流の演算に用いる操舵トルク信号と、インターロック手段に用いる操舵トルク信号とに差が生じる場合があり、このため、操舵トルク信号が短い周期で変化するような場合は、目標モータ電流の演算が正しく行われているにも関わらず、目標モータ電流がインターロック手段が設定する駆動禁止領域に入ることがあり、モータの駆動が停止することがあるという課題がある。

この発明は、前述の発明の基礎となる技術及び従来の装置に於ける課題を解消するものであり、以下、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置について詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の構成図である。図１に於いて、操舵トルク検出器１は、車両の運転者が操舵ハンドルを介してステアリング系に加える操舵トルクを検出しこの検出した操舵トルクに対応した操舵トルク信号Ｓｔｒｑを出力する。モータ２は、運転者の操舵トルクを軽減する動力を発生する。第１のマイクロコンピュータ３は、操舵トルク検出器１からの操舵トルク信号Ｓｔｒｑに応じてモータ駆動信号Ｓｔｍｔｒを発生しモータ駆動手段５に入力する。モータ駆動手段５は、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒと後述するインターロック手段４からのモータ駆動禁止信号としての右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒ及び左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌとに基づいてモータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒを出力しモータ２を制御する。

第１のフィルタ手段３１は、操舵トルク検出器１の出力である操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理しこのフィルタリング処理した操舵トルク信号Ｓｔｒｇｆ１を出力する。目標電流算出手段３２は、第１のフィルタ手段３１から出力された操舵トルク信号Ｓｔｒｇｆ１に基づいて目標モータ電流Ｓｔｉを算出し出力する。モータ駆動信号生成手段３３は、目標電流算出手段３２からの目標モータ電流Ｓｔｉをモータ２を駆動するためのモータ駆動信号Ｓｔｍｔｒに変換して出力する。前述の第１のフィルタ手段３１、目標電流算出手段３２、モータ駆動信号生成手段３３は、第１のマイクロコンピュータ３により構成されている。

第２のフィルタ手段４１は、第１のマイクロコンピュータ３の外部でアナログ回路により構成され、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性に類似したフィルタ特性を備えている。この第２のフィルタ手段４１は、操舵トルク検出器１が出力する操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理しこのフィルタリング処理した操舵トルク信号Ｓｔｒｇｆ２を出力する。インターロック手段４は、第２のフィルタ手段４１から出力された操舵トルク信号Ｓｔｒｇｆ２に対応してモータ２の駆動に対する許可と禁止を判定し、モータ駆動禁止信号を出力する。尚、目標電流演算手段３２とモータ駆動信号生成手段３３とにより電動パワーステアリング装置の制御手段を構成している。

次に、以上の様に構成されたこの発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の動作について説明する。図１に於いて、運転者が操舵ハンドル（図示せず）を操作すると、操舵トルク検出器１は、運転者の操舵トルクを検出しその検出した操舵トルクに応じた操舵トルク信号Ｓｔｒｑを出力する。操舵トルク信号Ｓｔｒｑは、第１のマイクロコンピュータ３の内部に構成された第１のフィルタ手段３１と、第１のマイクロコンピュータ３の外部に構成された第２のフィルタ手段４１に入力される。

第１のフィルタ手段３１は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理して操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１を出力する。図２は、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性としての伝達関数を示す説明図であり、（ａ）は第１のフィルタ手段の構成、（ｂ）は周波数に対するゲイン特性、（ｃ）は周波数に対する移送特性を示している。第１のフィルタ手段３１はそのフィルタ特性に基づいて、操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理して位相補償することにより、ステアリング系の安定性の確保や所望の操舵フィーリングの設定を可能にする。尚、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性は固定されている。

一方、第２のフィルタ手段４１は、操舵トルク検出器１が出力する操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理しこのフィルタリング処理した操舵トルク信号Ｓｔｒｇｆ２を出力する。第２のフィルタ手段４１は、第１のフィルタ手段３１の周波数特性が前述の図２に示すフィルタ特性としての周波数特性を備える場合、例えば、図３に示すアナログ回路により構成される。

即ち、図３は、第２のフィルタ手段４１の構成を示す説明図であり、（ａ）は第２のフィルタ手段の構成、（ｂ）は周波数に対するゲイン特性、（ｃ）は周波数に対する移送特性を夫々示している。図３に示すように、第２のフィルタ手段４１は、直列接続された第１の演算増幅器Ａｍｐ１、第２の演算増幅器Ａｍｐ２、第３の演算増幅器Ａｍｐ３を備えている。第１の演算増幅器Ａｍｐ１の正相入力端子は接地され、操舵トルク検出器１の出力端子に接続される逆相入力端子には抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１との直列接続体及びこの直列接続体に並列接続された抵抗Ｒ１２が接続されている。又、第１の演算増幅器Ａｍｐ１の出力端子と逆相入力端子との間には、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１との直列接続体及びこの直列接続体に並列接続された抵抗Ｒ２２が接続されている。第３の演算増幅器Ａｍｐ３の逆相入力端子と第２の演算増幅器Ａｍｐ２の出力端子との間には、抵抗Ｒ２２ａが接続され、又、第３の演算増幅器Ａｍｐ３の出力端子と逆相入力端子との間には抵抗Ｒ１２ａが接続されている。

例えば、抵抗Ｒ１１は１５０［ｋΩ］、抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１２ａは夫々２４［ｋΩ］、抵抗Ｒ２１は１８［ｋΩ］、抵抗Ｒ２２、抵抗Ｒ２２ａは夫々２２［ｋΩ］の抵抗値を備え、コンデンサＣ１１は０．０２２［μＦ］、コンデンサＣ２１は０．７５［μＦ］の静電容量値を夫々備えている。このように構成された第２のフィルタ４１の伝達関数は、図３の（ａ）、（ｂ）に示すように前述の図２に示す第１のフィルタ３１とほぼ同様のフィルタ特性としての周波数特性を備える。

図１に於いて、インターロック手段４は、第２のフィルタ手段４１からの操舵トルク信号Ｓｔｒｇｆ２に対応して駆動禁止領域を設定する。この場合、第２のフィルタ手段４１からインターロック手段４に入力される操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２と第１のフィルタ手段３１から目標電流算出手段３２に入力される操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１との差は後述するように低減されている。図４は、インターロック手段４に設定された駆動禁止領域の例を示す説明図である。図４に於いて、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２、縦軸はモータ駆動電流Ｓｔｉを示す。図４に示すように、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２が右方向若しくは中立の近傍（操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２が「０」の近傍、以下同様）であれば、左方向駆動禁止領域Ｐ１３と判定し、操舵トルク信号Ｓｔｒｑが左方向若しくは中立付近であれば、右方向駆動禁止領域Ｐ２３と判定する。インターロック手段４は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２に基づいて右方向駆動禁止領域Ｐ２３と判定すればモータ駆動禁止信号としての右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒを出力し、左方向駆動禁止領域Ｐ１３と判定すればモータ駆動禁止信号としての左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌを出力する。

モータ駆動手段５は、前述の図５に示すように、第１のマイクロコンピュータ３が出力するモータ駆動信号Ｓｔｍｔｒとインターロック手段４が出力する右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒ及び左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌにより、モータ駆動信号Ｓｄｍｔｒを算出して出力しモータ２を駆動若しくは駆動停止の制御を行なう。モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒと右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒと左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌとモータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒとの関係は、前述の図５に示す表の通りであり、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒが示す駆動方向と、左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌが示す「許可」又は「禁止」と、右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒが示す「許可」又は「禁止」とに応じて、モータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒがモータ２に与える駆動方向又は駆動停止の制御内容が決定される。

例えば、モータ駆動信号Ｓｔｍｔｒが「右方向駆動」を示し、左方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｌが「許可」であり、右方向駆動禁止信号Ｓｉｎｈｒが「禁止」であれば、モータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒは「駆動停止」となる。尚、モータ駆動手段５は、一度、モータ駆動制御信号Ｓｄｍｔｒが「駆動停止」になると、それ以降はモータ駆動停止の状態を保持するように構成してもよい。

図６は、第１のフィルタ手段３１によりフィルタ処理が施された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１に基づき目標電流算出手段３２が設定する目標電流と、第２のフィルタ手段４１によりフィルタ処理が施された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２に基づきインターロック手段４が設定する駆動禁止領域とを示す説明図である。図６に於いて、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２、縦軸はモータの目標電流Ｓｔｉを示す。この場合、目標電流Ｓｔｉの設定値Ｃ１及びＣ２は、図示のように右方向駆動禁止領域Ｐ２３及び左方向駆動禁止領域Ｐ１３に入ることはない。従って、前述の従来の技術やこの発明の基礎となる技術のような不具合を生ずることなくモータ２の駆動若しくは駆動停止の制御を行なうことができる。

次に、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置が、前述の従来の技術やこの発明の基礎となる技術のような不具合を生ずることなくモータ２の駆動若しくは駆動停止の制御を行なうことができる理由について、以下に更に詳細に説明する。

先ず、第２のフィルタ手段４１が操舵トルク信号Ｓｔｒｑに対するフィルタリング処理を行なわずに操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２を出力した場合について説明する。この場合は、第２のフィルタ手段４１が設けられていない前述の発明の基礎となる技術の場合と等価である。図７は、第２のフィルタ手段４１によるフィルタリング処理を行わない場合の操舵トルク信号を示す波形図で、１０［Ｈｚ］の正弦波の操舵トルク信号Ｓｔｒｑが第１のフィルタ手段３１及び第２のフィルタ手段４１に入力された場合を示している。

図７に示すように、操舵トルク検出器１から１０［Ｈｚ］の正弦波の操舵トルク信号Ｓｔｒｑが第１のフィルタ手段３１に入力された場合、第１のフィルタ手段３１によりフィルタリング処理された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑに対して、ゲインが下がり位相が遅れる。一方、第２のフィルタ手段４１から出力される操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２は、第２のフィルタ手段４１によるフィルタ処理が行なわれていないので、操舵トルク信号Ｓｔｒｑと同一となる。

図８は、前述のように操舵トルク信号Ｓｔｒｑが１０［Ｈｚ］の正弦波である場合に、第２のフィルタ手段４１によりフィルタリング処理が行なわれていない操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２と、第１のフィルタ手段３１によりフィルタリング処理が行なわれた操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１との関係を示すグラフである。図８に示すように、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１と操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２との関係は、実線Ｄで表わされる。

図９は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑが１０［Ｈｚ］の正弦波である場合に、フィルタ処理が施された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１に基づいて目標電流算出手段３２が設定する目標電流Ｓｔｉと、フィルタ処理が施されていない操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２に基づいてインターロック手段４が設定する駆動禁止領域Ｐ２３とを示す説明図で、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２、縦軸は目標電流Ｓｔｉを示している。尚、図９に於ける右方向駆動禁止領域Ｐ２３の縦軸方向の範囲は、図６に示す右方向駆動禁止領域Ｐ２３の縦軸方向の範囲の一部のみを示している。

目標電流Ｓｔｉは、前述したように第１のフィルタ手段３１によりフィルタリング処理された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１に基づいて目標電流算出手段３２により設定されるので、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１と操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２とが同一であれば、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２に対する目標電流Ｓｔｉは図９に破線で示すＣ１となる。しかしながら、フィルタリング処理が行なわれていない操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２とフィルタリング処理が行なわれた操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１とは同一ではなく前述の図８に示す関係となっているので、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２に対する目標電流Ｓｔｉは図９に実線Ｅで示すようになる。

その結果、図９にＸで示すとおり、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２が減少して、１．５［Ｎｍ］付近になったときに、目標電流Ｓｔｉは「０」Ａ以上であるにもかかわらず、インターロック手段４による右方向駆動禁止領域Ｐ２３に入り込むこととなる。従って、目標電流Ｓｔｉに応じてモータ２が駆動されるべきところが駆動禁止される状態となるため、ステアリング系の安定性の確保や所望の操舵フィーリングの設定ができないこととなる恐れが生じる。

次に、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置の場合について説明する。図１０は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置に於ける操舵トルク信号を示す波形図であり、１０［Ｈｚ］の正弦波の操舵トルク信号Ｓｔｒｑが第１のフィルタ手段３１及び第２のフィルタ手段４１に入力された場合を示している。前述したように、第２のフィルタ手段４１は、第１のフィルタ手段３１とほぼ同様のフィルタ特性を備えているので、図１０に示すように、１０［Ｈｚ］の正弦波の操舵トルク信号Ｓｔｒｑが入力された場合、第１のフィルタ手段３１によりフィルタ処理された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１と第２のフィルタ手段４１によりフィルタ処理された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２とはほぼ同一の波形となり、操舵トルク信号Ｓｔｒｑに対して、ほぼ同様にゲインが下がり位相が遅れることとなる。

図１１は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置に於ける操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２と操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１との関係を示すグラフである。第２のフィルタ手段４１によるフィルタリング処理を施こされた操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２は、第１のフィルタ手段３１によりフィルタリング処理を施した操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１とほぼ同一であり、両者の関係は図１１に実線Ｆで示すように比例関係となる。

図１２は、操舵トルク信号Ｓｔｒｑが１０［Ｈｚ］の正弦波である場合に、第１のフィルタ手段３１によりフィルタ処理が施された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１に基づいて目標電流算出手段３２が設定する目標電流Ｓｔｉと、第２のフィルタ手段４１によりフィルタ処理が施こされた操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２に基づいてインターロック手段４が設定する駆動禁止領域Ｐ２３とを示す説明図で、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２、縦軸は目標電流Ｓｔｉを示している。尚、図１２に於ける右方向駆動禁止領域Ｐ２３の縦軸方向の範囲は、図６に示す麦方向駆動禁止領域Ｐ２３の縦軸方向の範囲の一部のみを示している。

この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２は操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１とほぼ同一であり両者は前述の図１１に示す比例関係にあるので、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２に対する目標電流Ｓｔｉは、図１２に示すように、設定された目標電流Ｃ１に重なる実線Ｇで示されることとなる。従って、図１２にＹで示すとおり、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２が減少して２．０［Ｎｍ］付近となっても、目標電流Ｓｔｉは右方向駆動禁止領域Ｐ２３に入り込むことがなく、目標電流Ｓｔｉに応じてモータ２が駆動されるべきところが駆動禁止される状態となるようなことはなく、ステアリング系の安定性の確保や所望の操舵フィーリングの設定が可能となる。

以上述べたように、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置によれば、第２のフィルタ手段４１によりフィルタリング処理された操舵トルク信号は、第１のフィルタ手段３１によりフィルタリング処理が施された操舵トルク信号とほぼ同一とされるので、マイクロコンピュータ３が正常に目標電流を算出している場合に、従来の装置若しくはこの発明の基礎となる技術のようにインターロック手段４によりモータ２の駆動が禁止されることがなくなり、ステアリング系の安定性を確保し且つ所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。その結果、運転者の操舵トルクを軽減する方向にはモータ２の駆動を行い、運転者の操舵トルクを増大する方向にはモータ２の駆動を禁止する電動パワーステアリング装置が実現される。

実施の形態２．
前述の実施の形態１では、第１のフィルタ手段３１の特性を固定していたが、この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置は、第１のフィルタ手段３１の特性を、操舵トルク信号、車両の速度信号、操舵速度信号等により認識される車両の運転状態に応じて切り替えるようにしたものである。

図１３は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。図１３に於いて、第１のフィルタ特性調整手段３４は、操舵トルク信号、車両の速度信号、操舵速度信号等により認識される車両の運転状態に応じて第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性を調整するものである。

第１のフィルタ特性調整手段３４は、操舵トルク検出器１からの操舵トルク信号Ｓｔｒｑに応じて３種類のフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒを出力する。操舵トルク信号Ｓｔｒｑが０［Ｎｍ］から２［Ｎｍ］未満の範囲であれば、第１のフィルタ特性調整手段３４は「Ａ」の範囲を示す信号を第１のフィルタ手段３１に与える。操舵トルク信号Ｓｔｒｑが２［Ｎｍ］から５［Ｎｍ］未満の範囲であれば、第１のフィルタ特性調整手段３４は「Ｂ」の範囲を示す信号を第１のフィルタ手段３１に与える。操舵トルク信号Ｓｔｒｑが５［Ｎｍ］以上であれば、第１のフィルタ特性調整手段３４は「Ｃ」の範囲を示す信号を第１のフィルタ手段３１に与える。

第１のフィルタ手段３１は、後述するように、夫々異なるフィルタ特性にてフィルタ処理を行う第１のフィルタ構成体Ｆ１、第２のフィルタ構成体Ｆ２、第３のフィルタ構成体Ｆ３を備え、第１のフィルタ特性選択手段３４からのフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒに応じて、フィルタ処理を行なうフィルタ構成体を選択するものである。図１４は、第１のフィルタ手段３１の構成を示す説明図であり、（ａ）はフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒとフィルタ特性の対応を示す表、（ｂ）は第１のフィルタ手段３１の構成、（ｃ）は選択周波数に対するゲイン特性、（ｄ）は周波数に対する移送特性を示している。図１４の（ｂ）に於いて、スイッチＳ１、Ｓ２は、第１のフィルタ特性選択手段３４からのフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒの値に応じて、第１のフィルタ構成体Ｆ１、第２のフィルタ構成体Ｆ２、第３のフィルタ構成体Ｆ３の何れかを選択する。

第１のフィルタ構成体Ｆ１は第１のフィルタ特性Ａ１を備え、第２のフィルタ構成体Ｆ２は第２のフィルタ特性Ｂ１を備え、第３のフィルタ構成体Ｆ３は第３のフィルタ特性Ｃ１を備えるように第１のマイクロコンピュータ３により構成されている。第１のフィルタ構成体Ｆ１、第２のフィルタ構成体Ｆ２、第３のフィルタ構成体Ｆ３の周波数に対するゲイン特性、位相特性の相違は、夫々図１４の（ｃ）、（ｄ）に示すとおりである。

スイッチＳ１、Ｓ２は、第１のフィルタ特性選択手段３４からのフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒが「Ａ」の範囲にある場合は、第１のフィルタ構成体Ｆ１を選択するように切り替え、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒが「Ｂ」の範囲にある場合は、第２のフィルタ構成体Ｆ２を選択するように切り替え、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒが「Ｃ」の範囲にある場合は、第３のフィルタＦ３を選択するように切り替える。つまり、第１のフィルタ手段３１は、第１のフィルタ特性選択手段３４からのフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒに応じてフィルタの特性が図１４の（ａ）に示すように切り替わる。その結果、第１のフィルタ手段３１によりフィルタリング処理された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１は、その選択されたフィルタ特性によりフィルタリング処理された値となる。

図１５は、第１のフィルタ特性調整手段３４からのフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒに基づいて第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性が調整された場合の、操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１と目標電流Ｓｔｉとの関係を示す説明図で、横軸は操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１を示し、縦軸は目標電流Ｓｔｉを示す。図１５に示すように、この場合の目標モータ電流設定値はＣ１１に示す特性となる。

一方、第２のフィルタ手段４１は、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性の切り替わりによる影響が少なくなるように、前述の第２のフィルタ構成体Ｆ２のフィルタ特性Ｂ１に近いフィルタ特性を備えるように構成されている。図１６は、第２のフィルタ手段４１の構成を示す説明図で、（ａ）は第２のフィルタ手段４１の構成、（ｂ）は周波数に対するゲイン特性、（ｃ）は周波数に対する移送特性を示している。

第２のフィルタ手段４１は、図１６の（ａ）に示すように、直列接続された第１の演算増幅器Ａｍｐ１、第２の演算増幅器Ａｍｐ２、第３の演算増幅器Ａｍｐ３を備えている。第１の演算増幅器Ａｍｐ１の正相入力端子は接地され、操舵トルク検出器１の出力端子に接続される逆相入力端子には抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１との直列接続体及びこの直列接続体に並列接続された抵抗Ｒ１２が接続されている。又、第１の演算増幅器Ａｍｐ１の出力端子と逆相入力端子との間には、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１との直列接続体及びこの直列接続体に並列接続された抵抗Ｒ２２が接続されている。第３の演算増幅器Ａｍｐ３の逆相入力端子と第２の演算増幅器Ａｍｐ２の出力端子との間には、抵抗Ｒ２２ａが接続され、又、第３の演算増幅器Ａｍｐ３の出力端子と逆相入力端子との間には抵抗Ｒ１２ａが接続されている。

例えば、抵抗Ｒ１１は１５０［ｋΩ］、抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１２ａは夫々２４［ｋΩ］、抵抗Ｒ２１は１８［ｋΩ］、抵抗Ｒ２２、抵抗Ｒ２２ａは夫々２２［ｋΩ］の抵抗値を備え、コンデンサＣ１１は０．０２２［μＦ］、コンデンサＣ２１は０．７５［μＦ］の静電容量値を夫々備えている。このように構成された第２のフィルタ４１のフィルタ特性である伝達関数は、図１６の（ａ）、（ｂ）に示すとおりであり、前述の図１５に示す第１のフィルタ３１の第２のフィルタ構成体Ｆ２のフィルタ特性Ｂ１とほぼ同様の周波数特性を備える。第２のフィルタ手段４１は、そのフィルタ特性が固定されている。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置に於いて、操舵トルク検出器１が検出した操舵トルクに基づく操舵トルク信号、車両の速度に基づく速度信号、操舵速度に対応する操舵速度信号等により認識される車両の運転状態に応じて、第１のフィルタ手段３１のスイッチＳ１、Ｓ２が切り替えられ、第１のフィルタ手段３１の第１のフィルタ構成体Ｆ１乃至第３のフィルタ構成体Ｆ３の何れかが選択され、操舵トルク信号Ｓｔｒｑをフィルタリング処理するためのフィルタ特性がＡ１、Ｂ１、Ｃ１の何れかが選択される。その選択は、検出された車速が高い場合や、操舵速度が高い場合は伝達関数の低いフィルタ特性Ａ１が選択され、その逆の場合はフィルタ特性Ｃ１が選択される。車両状態が通常の場合は、中間のフィルタ特性Ｂ１が選択される。

前述したように、第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性を、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性が変化し得る範囲の中間の特性、つまりフィルタ特性Ｂ１とほぼ同一に設定しているので、第１のフィルタ手段３１が第２のフィルタ構成体Ｆ２による第２のフィルタ特性Ｂ１によりフィルタリング処理を操舵トルク信号Ｓｔｒｑに施すときは、第２のフィルタ手段４１によりフィルタリング処理が施された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２は、第１のフィルタ手段３１からの操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１とほぼ同一となり、前述の実施の形態１の場合と同様に、マイクロコンピュータ３が正常に目標電流を算出している場合に、従来の装置若しくはこの発明の基礎となる技術のようにインターロック手段４によりモータ２の駆動が禁止されることがなくなり、ステアリング系の安定性の確保や所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。

又、第１のフィルタ手段３１が、第１のフィルタ構成体Ｆ１による第１のフィルタ特性Ａ１によりフィルタリング処理を行なう場合、若しくは第３のフィルタ構成体Ｆ３による第３のフィルタ特性Ｃ１によりフィルタリング処理を行なう場合であっても、前述のように第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性は、第１のフィルタ特性Ａ１若しくは第３のフィルタ特性Ｃ１との差が少なく構成されているので、前述の実施の形態１の場合と同様に、マイクロコンピュータ３が正常に目標電流を算出している場合に、従来の装置若しくはこの発明の基礎となる技術のようにインターロック手段４によりモータ２の駆動が禁止されることがなくなり、ステアリング系の安定性の確保や所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態２による電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク信号、車両の速度信号、操舵速度信号等により認識される車両の運転状態に応じて最適なフィルタ特性を選択することができ、より確実にステアリング系の安定性を確保し且つ所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。

実施の形態３．
前述の実施の形態２では、第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性が固定されていたが、この発明の実施の形態３による電動パワーステアリング装置は、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性及び第２にフィルタ手段４１のフィルタ特性を、操舵トルク信号、車両の速度信号、操舵速度信号等により認識される車両の運転状態に応じて切り替えるようにしたものである。

図１７は、この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。図１７に於いて、第１のフィルタ特性調整手段３４は、第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性を調整すると同時に、第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性を調整するものである。第１のフィルタ特性調整手段３４と第１のフィルタ手段３１の構成は実施の形態２の場合と同様であるが、第１のフィルタ特性調整手段３４は、その出力であるフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒを第２のフィルタ手段４１にも供給する。

図１８は、第２のフィルタ手段４１の構成を示す説明図で、（ａ）はフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒとフィルタ特性の対応を示す表、（ｂ）は第２のフィルタ手段４１の構成を示している。第２のフィルタ手段４１は、図１８の（ｂ）に示すように、直列接続された第１の演算増幅器Ａｍｐ１、第２の演算増幅器Ａｍｐ２、第３の演算増幅器Ａｍｐ３を備えている。第１の演算増幅器Ａｍｐ１の正相入力端子は接地され、操舵トルク検出器１の出力端子に接続される逆相入力端子には抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１との直列接続体及びこの直列接続体に並列接続された抵抗Ｒ１２が接続されている。又、第１の演算増幅器Ａｍｐ１の出力端子と逆相入力端子との間には、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１との直列接続体及びこの直列接続体に並列接続された抵抗Ｒ２２が接続され、更に、抵抗Ｒ３１と第１のアナログスイッチＳ３１との直列接続体、及び抵抗３２と第２のアナログスイッチＳ３２との直列接続体が抵抗Ｒ２２に並列に接続されている。

又、第２の演算増幅器Ａｍｐ２の出力端子と第３の演算増幅器Ａｍｐ３の逆相入力端子との間には、抵抗Ｒ２２ａと、この抵抗Ｒ２２ａに並列接続された抵抗Ｒ３１ａと第３のアナログスイッチＳ３１ａとの直列接続体及び抵抗Ｒ３２ａと第４のアナログスイッチＳ３２ａとの直列接続体が接続されている。第３の演算増幅器Ａｍｐ３の出力端子と逆相入力端子との間には抵抗Ｒ１２ａが接続されている。

例えば、抵抗Ｒ１１は１５０［ｋΩ］、抵抗Ｒ１２は２４［ｋΩ］、抵抗Ｒ２１、抵抗Ｒ２１ａは１８０［ｋΩ］、抵抗Ｒ２２、抵抗Ｒ２２ａ、抵抗Ｒ３１、抵抗Ｒ３１ａは夫々２２［ｋΩ］、抵抗Ｒ３２、抵抗Ｒ３２ａは４７［ｋΩ］の抵抗値を備え、コンデンサＣ１１は０．０２２［μＦ］、コンデンサＣ２１は０．０７５［μＦ］の静電容量を備えている。

又、第１のアナログスイッチＳ３１及び第３のアナログスイッチＳ３１ａは、第１のフィルタ特性調整手段３４の出力信号であるフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒにより生成された第１の論理信号Ｓｃｈｒ１により抵抗値が切り替わるように構成され、第１の論理信号Ｓｃｈｒ１がハイレベルのとき０［Ω］、ローレベルのとき∞［Ω］となる。更に、第２のアナログスイッチＳ３２と第４のアナログスイッチＳ３２ａは、第１のフィルタ特性調整手段３４の出力信号であるフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒにより生成された第２の論理信号Ｓｈｒ２により抵抗値が切り替わるように構成され、第２の論理信号Ｓｃｈｒ２がハイレベルのとき０［Ω］、ローレベルのとき∞［Ω］となる。

図１８の（ａ）に示すように、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒが前述の図１５に示す「Ａ」の場合は、第１の論理信号Ｓｃｈｒ１がハイレベル、第２の論理信号Ｓｃｈｒ２がローレベルとなる。フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒが前述の図１５に示す「Ｂ」の場合は、第１の論理信号Ｓｃｈｒ１がローレベル、第２の論理信号Ｓｃｈｒ２がハイレベルとなる。又、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒが前述の図１４に示す「Ｃ」の場合は、第１の論理信号Ｓｃｈｒ１と第２の論理信号Ｓｃｈｒ２が共にローレベルとなる。

その結果、第２のフィルタ手段４１は、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒに基づいて生成される第１の論理信号Ｓｃｈｒ１及び第２の論理信号ＳＣｈｒ２により、抵抗Ｒ２２に並列に抵抗Ｒ３１及び抵抗Ｒ３２が挿入され若しくは切り離され、同時に抵抗Ｒ２２ａに並列に抵抗Ｒ３１ａ及び抵抗Ｒ３２ａが挿入され若しくは切り離される。

例えば図１８に於いて、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒの値が「Ａ」の場合は、第１の論理信号Ｓｃｈｒ１がハイレベル、第２の論理信号Ｓｃｈｒ２がローレベルとなり、第１のアナログスイッチＳ３１と第３のアナログスイッチＳ３１ａがオンとなり、第２のアナログスイッチＳ３２と第４のアナログスイッチＳ３２ａはオフとなる。これにより、抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ３１、抵抗Ｒ２２ａと抵抗Ｒ３１ａは夫々並列回路を構成し、抵抗Ｒ３２と抵抗Ｒ３２ａは遮断される。

又、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒの値が「Ｂ」の場合は、第１の論理信号Ｓｃｈｒ１がローレベル、第２の論理信号Ｓｃｈｒ２がハイレベルとなり、第２のアナログスイッチＳ３２と第４のアナログスイッチＳ３２ａがオンとなり、第１のアナログスイッチＳ３１と第３のアナログスイッチＳ３１ａはオフとなる。その結果、抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ３２、抵抗Ｒ２２ａと抵抗Ｒ３２ａは並列回路を構成し、抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３１ａは遮断される。更に、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒの値が「Ｃ」の場合は、第１の論理信号Ｓｃｈｒ１と第２の論理信号Ｓｃｈｒ２が共にローレベルとなり、第１のアナログスイッチＳ３１、第２のアナログスイッチＳ３２、第３のアナログスイッチＳ３１ａ、第４のアナログスイッチＳ３２ａは何れもオフとなり、抵抗Ｒ２２に抵抗Ｒ３１、Ｒ３２が並列に接続されることはなく、又、抵抗Ｒ２２ａに抵抗Ｒ３１ａ、抵抗Ｒ３２ａが並列に接続されることはない。

このように、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒにより第２のフィルタ手段４１の演算増幅器に接続された抵抗の値を変化させることができるため、第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性を、図１８の（ａ）に示すように、フィルタ特性Ａ２、Ｂ２、Ｃ２の何れかを選択することができる。図１９は、第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性Ａ２、Ｂ２、Ｃ２を示す説明図で、（ａ）はフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒの値に応じて選択されるフィルタ手段２のフィルタ特性を示す表、（ｂ）は周波数に対する夫々の特性のゲイン特性、（ｃ）は周波数に対する夫々の特性の位相特性を夫々示している。

一方、第１のフィルタ手段３１は、前述の実施の形態２と同様に構成されており、図１４に示すように、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒの値「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」に対応してフィルタ特性Ａ１、Ｂ１、Ｃ１の何れかを選択することができる。

ここで、第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性Ａ２、Ｂ２、Ｃ２は、夫々第１のフィルタ手段３１のフィルタ特性Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応し、夫々対応するフィルタ特性が同一若しくは類似した特性となるように設定されている。そして、フィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒの値に応じて第１のフィルタ手段がフィルタ特性Ａ１を選択したときは、第２のフィルタ手段４１はフィルタ特性Ａ２を選択し、第１のフィルタ手段がフィルタ特性Ｂ１を選択したときは、第２のフィルタ手段４１はフィルタ特性Ｂ２を選択し、第１のフィルタ手段がフィルタ特性Ｃ１を選択したときは、第２のフィルタ手段４１はフィルタ特性Ｃ２を選択する。

その結果、第１のフィルタ手段３１によりフィルタリング処理された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ１と第２のフィルタ手段４１によりフィルタリング処理された操舵トルク信号Ｓｔｒｑｆ２は、常にほぼ同一若しくは類似した値となり、マイクロコンピュータ３が正常に目標電流を算出している場合に、従来の装置若しくはこの発明の基礎となる技術のようにインターロック手段４によりモータ２の駆動が禁止されることがなくなり、ステアリング系の安定性の確保や所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態３による電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク信号、車両の速度信号、操舵速度信号等により認識される車両の状態に応じて最適なフィルタ特性を選択することができ、更により確実に、ステアリング系の安定性を確保し且つ所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。

実施の形態４．
前述の実施の形態１乃至３では、第２のフィルタ手段４１はアナログ回路にて構成していたが、この発明の実施の形態４による電動パワーステアリング装置は、第２のフィルタ手段４１、及びインターロック手段４を、ディジタル回路若しくはマイクロコンピュータ等により構成するようにしたものである。

図２０は、この発明の実施の形態４による電動パワーステアリング装置の構成図である。図２０に於いて、第２のフィルタ手段４１とインターロック手段４は、第２のマイクロコンピュータ６により構成されている。又、第２のフィルタ手段４１は、第１のフィルタ手段３１と同一の構成とされている。第１のフィルタ特性調整手段３４が演算したフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒは、シリアル通信等を介して第２のフィルタ手段４１に入力される。その他の構成は、前述の実施の形態３と同様である。

この発明の実施の形態４による電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク信号、車両の速度信号、操舵速度信号等により認識される車両の運転状態に応じて最適なフィルタ特性を選択することができ、更に、第１のフィルタ手段３１と第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性を同一にすることができるため、前述の実施の形態１乃至２と比較して、より確実に、ステアリング系の安定性を確保し且つ所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。

実施の形態５．
前述の実施の形態４では、第２のフィルタ手段４１に入力するフィルタ特性選択信号Ｓｃｈｒ信号は第１のマイクロコンピュータ３で演算した後、シリアル通信などを介して第２のフィルタ手段４１に入力していたが、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング装置は、第１のフィルタ特性調整手段と同一構成の第２のフィルタ特性調整手段を第２のマイクロコンピュータ６に備えるようにしたものである。

図２１は、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。図２１に於いて、第２のマイクロコンピュータ６は、第１のマイクロコンピュータ３が構成する第１のフィルタ特性調整手段３４と同一構成の第２のフィルタ特性調整手段４４を構成している。その他の構成は、前述の実施の形態４と同様である。

この発明の実施の形態５による電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク信号、車両の速度信号、操舵速度信号等により認識される車両の運転状態に応じて最適なフィルタ特性を選択することができ、更に、第１のフィルタ手段３１と第２のフィルタ手段４１のフィルタ特性を同一にすることができるため、前述の実施の形態１乃至２と比較して、より確実に、ステアリング系の安定性を確保し且つ所望の操舵フィーリングの設定が可能な電動パワーステアリング装置を実現することができる。更に、第１のフィルタ特性調整手段３４と第２のフィルタ特性調整手段４４の演算を、夫々第１のマイクロコンピュータ３と第２のマイクロコンピュータ６とで別々に実施するため、演算の独立性が向上し、より信頼性の高い電動パワーステアリング装置が実現できる。

この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置に於ける第１のフィルタ手段の伝達関数を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置に於ける第２のフィルタ手段の構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置に於けるインターロック手段に設定された駆動禁止領域の例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置に於けるモータ駆動信号と右方向駆動禁止信号と左方向駆動禁止信号とモータ駆動制御信号の関係を示す表である。

この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置に於ける目標電流と駆動禁止領域を示す説明図である。 第２のフィルタ手段によるフィルタリング処理を行わない場合の操舵トルク信号を示す波形図である。 第２のフィルタ手段によりフィルタリング処理が行なわれていない操舵トルク信号と第１のフィルタ手段によりフィルタリング処理が行なわれた操舵トルク信号との関係を示すグラフである。 目標電流と第２のフィルタ手段によりフィルタ処理が施されていない操舵トルク信号に基づいてインターロック手段が設定する駆動禁止領域を示す説明図である。 この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置に於ける操舵トルク信号を示す波形図である。

この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置に於ける操舵ルク信号を示すグラフである。 この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置に於ける目標電流と駆動禁止領域とを示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置に於ける第１のフィルタ手段の構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置に於ける第１のフィルタ特性調整手段からのフィルタ特性選択信号に基づいて第１のフィルタ手段のフィルタ特性が調整された場合の、操舵トルク信号と目標電流との関係を示す説明図である。

この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置に於ける第２のフィルタ手段の構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置に於ける第２のフィルタ手段の構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置に於ける第２のフィルタ手段のフィルタ特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。

この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。 この発明の基礎となる技術による電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。 この発明の基礎となる技術による電動パワーステアリング装置の駆動禁止領域を示す説明図である。 この発明の基礎となる別の技術による電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。 この発明の基礎となる別の技術による電動パワーステアリング装置の駆動禁止領域を示す説明図である。 この発明の基礎となる更に別の技術による電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図である。 この発明の基礎となる更に別の技術による電動パワーステアリング装置の駆動禁止領域を示す説明図である。

符号の説明

１ 操舵トルク検出器
２ モータ
３ 第１のマイクロコンピュータ
４ インターロック手段
５ モータ駆動手段
６ 第２のマイクロコンピュータ
７ モータ電流検出手段
３１ 第１のフィルタ手段
３２ 目標電流算出手段
３３ モータ駆動信号生成手段
４１ 第２のフィルタ手段
４４ 第２のフィルタ特性調整手段

Claims (6)

1. 車両の運転者により操舵ハンドルを介してステアリング系に加えられた操舵トルクをモータの駆動力により軽減するようにした電動パワーステアリング装置であって、前記操舵トルクを検出してその操舵トルクに対応した操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出器と、前記操舵トルク検出器から出力された前記操舵トルク信号にフィルタリング処理を施しそのフィルタリング処理した操舵トルク信号を出力する第１のフィルタ手段と、前記第１のフィルタ手段から出力された前記操舵トルク信号が入力されその入力された操舵トルク信号に基づいたモータ駆動信号を出力する制御手段と、前記操舵トルク検出器から出力された前記操舵トルク信号にフィルタリング処理を施しそのフィルタリング処理した操舵トルク信号を出力する第２のフィルタ手段と、前記第２のフィルタ手段から出力された前記操舵トルク信号が入力されその入力された前記操舵トルク信号に基づいた前記モータの駆動を制限するモータ駆動禁止信号を出力するインターロック手段と、前記制御手段から出力された前記モータ駆動信号と前記インターロック手段から出力された前記モータ駆動禁止信号とに基づいて前記モータを駆動するモータ駆動手段とを備え、前記第２のフィルタ手段は、前記制御手段に入力される前記第１のフィルタ手段からの前記操舵トルク信号と前記インターロック手段に入力される前記第２のフィルタ手段からの前記操舵トルク信号との差を低減するように前記フィルタリング処理を行なうことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記第１のフィルタ手段のフィルタ特性を前記車両の運転状態に基づいて動的に変化させる第１のフィルタ特性調整手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記第１のフィルタ特性調整手段は、前記第１のフィルタ手段のフィルタ特性と共に前記第２のフィルタ手段のフィルタ特性を変化させることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記第２のフィルタ手段のフィルタ特性を前記車両の運転状態に基づいて動的に変化させる第２のフィルタ特性調整手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
   
5. 前記第１のフィルタ手段は前記車両に搭載された第１のマイクロコンピュータにより構成され、前記第２のフィルタ手段はアナログ回路により構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記第１のフィルタ手段は前記車両に搭載された第１のマイクロコンピュータにより構成され、前記第２のフィルタ手段は前記車両に搭載された第２のマイクロコンピュータにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。

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